二维材料在集成电路中的应用未来( 三 ) 本文来自微信公众号：X-MOLNe

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二维FET的高κ介质层的常用集成方法。图片来源：Nat.Electron.
VLSI应用
二维FET已经表现出超越硅基FET的巨大潜力，在微/纳电子学器件、三维集成、人工智能、传感等领域有望实现飞跃式发展。对于传统电子学器件，基于二维FET的CMOS逻辑电路、各种非易失性存储器已被广泛研究。这些工艺积累为二维材料在大规模、密集型的三维集成应用提供了可能。此外，利用二维材料单层超薄的特点，在电路互连技术、非冯诺依曼架构的神经形态电路、超灵敏传感器等领域中也能找到潜在的应用。

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基于二维材料的10×10忆阻器显微照片。图片来源：Nat.Electron.[13]
正如SaptarshiDas教授所说， “我们相信，在现有的硅基平台上直接生长晶态无缺陷的二维TMDs ，以及从生长基板上清洁无损伤的晶圆级转移，是实现进一步VLSI研究的关键” 。各大半导体公司，包括台积电（TSMC）在内，正在投入大量的研究资源开发二维材料。二维材料有潜力推动电子行业未来的创新与发展，与工业兼容的合成和制造方法是研究者探索的首要任务。尽管硅材料在未来一段时间内无疑还是半导体行业的核心，作者相信，基于二维材料的商业电子产品的前景并不遥远。
Transistorsbasedontwo-dimensionalmaterialsforfutureintegratedcircuits
SaptarshiDas,AmritanandSebastian,EricPop,ConnorJ.McClellan,AaronD.Franklin,TiborGrasser,TheresiaKnobloch,YuryIllarionov,AshishV.Penumatcha,JoergAppenzeller,ZhihongChen,WenjuanZhu,IngeAsselberghs,Lain-JongLi,UygarE.Avci,NavakantaBhat,ThomasD.Anthopoulos&RajendraSingh
Nat.Electron.,2021,4,786-799,DOI:10.1038/s41928-021-00670-1
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[13]Atwo-dimensionaloutlook.Nat.Electron.2021,4,767.DOI:10.1038/s41928-021-00682-x
（本文由小希供稿）